Манганы устөрөгчийн нэгдэл. Манганы гидрид. Шүлтлэг металлын перманганатын усанд уусах чадвар

Манганы (II) оксид- MnO - доод манганы исэл, дан исэл.

Үндсэн оксид. Усанд уусдаггүй. амархан исэлдэж хэврэг MnO 2 бүрхүүл үүсгэнэ. Устөрөгч эсвэл идэвхтэй металлаар халаахад манган болж буурдаг.

Манганы (II) оксидыг хүчилтөрөгч агуулсан манганы (II) давсыг 300 ° C-ийн температурт инертийн хийн орчинд шохойжуулж авч болно. Нийтлэг MnO 2-аас устөрөгч эсвэл нүүрстөрөгчийн дутуу ислээр 700-900 ° C-ийн температурт хэсэгчлэн бууруулах замаар олж авдаг.

Манганы (II) гидроксид- органик бус нэгдэл, Mn(OH) 2 томьёотой манганы металлын гидроксид, цайвар ягаан талст, усанд уусдаггүй. Сул үндсэн шинж чанарыг харуулдаг. Агаарт исэлддэг.

Манганы (II) гидроксид нь түүний давс нь шүлттэй харилцан үйлчлэлцэх замаар үүсдэг.

Химийн шинж чанар.

· Манганы (II) гидроксид нь агаарт амархан исэлдэж хүрэн манганы оксогидроксид болж улмаар манганы (IV) исэлд задардаг.

· Манганы (II) гидроксид нь үндсэн шинж чанартай. Энэ нь хүчил ба хүчиллэг исэлтэй урвалд ордог:

· Манганы (II) гидроксид нь багасгах шинж чанартай. Хүчтэй исэлдүүлэгч бодис байгаа тохиолдолд энэ нь перманганат хүртэл исэлдэж болно.

Манганы (III) оксид- органик бус нэгдэл, Mn 2 O 3 томьёотой манганы металлын исэл, хүрэн хар талст, усанд уусдаггүй.

Баримт.

· Браунит, курнакит, биксбит зэрэг эрдэс бодисууд байгальд байдаг - янз бүрийн хольцтой манганы исэл.

· Манганы (II) оксидын исэлдэлт:

Манганы (IV) оксидын бууралт:

Химийн шинж чанар.

· Халах үед задардаг:

· Хүчилд ууссан үед энэ нь дараах байдалтай байна.

· Металлын оксидтэй уусвал манганы давс үүсгэдэг.

Усанд уусдаггүй.

Манганы (III) гидроксид –Mn2O3ּ H 2 Oэсвэл MnО(OH)байгальд ашигт малтмал хэлбэрээр үүсдэг манганит(хүрэн манганы хүдэр). Хиймэл аргаар үйлдвэрлэсэн манганы (III) гидроксидыг хар хүрэн будаг болгон ашигладаг.

Хүчиллэг исэлдүүлэгч бодисуудтай харилцан үйлчлэхэд энэ нь үүсдэг манганы давс.

Манганы (II) давс нь дүрмээр бол Mn 3 (PO 4) 2, MnS, MnCO 3-аас бусад усанд сайн уусдаг.

Манганы сульфат(II) MnSO 4 нь цагаан давс бөгөөд манганы (II) хамгийн тогтвортой нэгдлүүдийн нэг юм. Энэ нь байгальд MnSO 4 7H 2 O талст гидрат хэлбэрээр тохиолддог. Энэ нь даавууг будах, мөн манганы (II) хлорид MnCl 2-ийн хамт бусад манганы нэгдлүүдийг үйлдвэрлэхэд хэрэглэгддэг.

Манганы карбонат(II) MnCO 3 нь байгальд манганы пшат хэлбэрээр байдаг бөгөөд металлургийн салбарт ашиглагддаг.

Манганы нитрат(II) Mn(NO 3) 2-ыг зөвхөн зохиомлоор гаргаж авдаг бөгөөд газрын ховор металлыг ялгахад ашигладаг.

Манганы давс нь хүчилтөрөгчтэй холбоотой исэлдэлтийн процессын катализатор юм. Тэдгээрийг хатаагчинд ашигладаг. Ийм хатаах бодис нэмсэн маалингын тосыг хатаах тос гэж нэрлэдэг.

Манганы (IV) исэл (манганы давхар исэл) MnO 2 нь усанд уусдаггүй хар хүрэн нунтаг юм. Дэлхийн царцдас (эрдэсийн пиролузит) -д өргөн тархсан манганы хамгийн тогтвортой нэгдэл.

Химийн шинж чанар.

Ердийн нөхцөлд энэ нь нэлээд идэвхгүй байдаг. Хүчилээр халах үед энэ нь исэлдүүлэх шинж чанартай байдаг, жишээлбэл, төвлөрсөн давсны хүчлийг хлор болгон исэлдүүлдэг.

Хүхрийн болон азотын хүчлээр MnO 2 нь хүчилтөрөгч ялгаруулж задардаг.

Хүчтэй исэлдүүлэгч бодисуудтай харилцан үйлчлэхэд манганы давхар исэл нь Mn 7+ ба Mn 6+ нэгдлүүд болж исэлддэг.

Манганы давхар исэл нь амфотер шинж чанартай байдаг. Ийнхүү MnSO 4 давсны хүхрийн хүчлийн уусмалыг хүхрийн хүчлийн дэргэд калийн перманганатаар исэлдүүлэхэд Mn(SO 4) 2 давсны хар тунадас үүснэ.

Шүлт ба үндсэн оксидуудтай холилдоход MnO 2 нь хүчиллэг исэл болж, давс - манганит үүсгэдэг.

Устөрөгчийн хэт исэл задрах хурдасгуур нь:

Баримт.

Лабораторийн нөхцөлд калийн перманганатын дулааны задралаар олж авдаг.

Мөн калийн перманганатыг устөрөгчийн хэт исэлтэй урвалд оруулах замаар бэлтгэж болно. Практикт үүссэн MnO 2 нь устөрөгчийн хэт ислийг катализатороор задалдаг бөгөөд үүний үр дүнд урвал дуусдаггүй.

100 хэмээс дээш температурт калийн перманганатыг устөрөгчөөр бууруулах:

64. Манганы (VI) нэгдлүүд, бэлтгэх арга, шинж чанар. Манганы (VII) исэл, перманганы хүчил ба перманганатууд - бэлтгэл, шинж чанар, хэрэглээ.

Манганы (VI) исэл- органик бус нэгдэл, MnO 3 томьёотой манганы металлын исэл, хар улаан аморф бодис нь устай урвалд ордог.

Хүхрийн хүчил дэх калийн перманганатын уусмалыг халаах үед ялгарах ягаан уурын конденсацаас үүсдэг.

Химийн шинж чанар.

· Халах үед задардаг:

Устай урвалд орно:

Шүлттэй хамт давс үүсгэдэг - манганатууд:

Манганы (VI) гидроксидхүчиллэг шинж чанарыг харуулдаг. Чөлөөт манганы (VI) хүчил нь тогтворгүй бөгөөд усан уусмалд дараах схемийн дагуу пропорциональ бус байдаг.

3H 2 MnO 4 (c) → 2HMnO 4 (c) + MnO 2 (s) + 2H 2 O (l).

Манганатууд (VI)исэлдүүлэгч бодисуудын дэргэд манганы давхар ислийг шүлттэй уусгаснаар үүсдэг ба маргад ногоон өнгөтэй. Хүчтэй шүлтлэг орчинд манганатууд (VI) нэлээд тогтвортой байдаг. Шүлтлэг уусмалыг шингэлэх үед гидролиз үүсдэг бөгөөд энэ нь пропорциональ бус байдал дагалддаг.

3K 2 MnO 4 (c) + 2H 2 O (l) → 2KMnO 4 (в) + MnO 2 (s) + 4KOH (в).

Манганатууд (VI) нь хүчиллэг орчинд буурдаг хүчтэй исэлдүүлэгч бодис юм Mn(II),мөн төвийг сахисан болон шүлтлэг орчинд – хүртэл MnO2.Хүчтэй исэлдүүлэгч бодисын нөлөөн дор манганатыг (VI) исэлдүүлж болно Mn(VII):

2K 2 MnO 4 (c) + Cl 2 (g) → 2KMnO 4 (c) + 2KCl (c).

500 хэмээс дээш халах үед манганат (VI) нь дараах бүтээгдэхүүнүүдэд задардаг.

манганат (IV) ба хүчилтөрөгч:

2K 2 MnO 4(t) → K 2 MnO 3(t) + O 2(g).

Манганы (VII) исэл Mn 2 O 7- ногоон хүрэн тослог шингэн (t pl =5.9 °C), өрөөний температурт тогтворгүй; хүчтэй исэлдүүлэгч, шатамхай бодисуудтай харьцах үед тэдгээрийг гал авалцдаг, магадгүй дэлбэрэлт үүсгэдэг. Органик бодисуудтай харилцан үйлчлэлцэх үед түлхэлтээс, хурц гэрлийн гялбаанд дэлбэрдэг. Манганы (VII) исэл Mn 2 O 7-ийг калийн перманганат дээр баяжуулсан хүхрийн хүчлийн үйлчлэлээр олж авч болно.

Үүссэн манганы (VII) исэл нь тогтворгүй бөгөөд манганы (IV) исэл ба хүчилтөрөгч болж задардаг.

Үүний зэрэгцээ озон ялгардаг:

Манганы (VII) исэл нь устай урвалд орж, ягаан-улаан өнгөтэй перманганы хүчил үүсгэдэг.

Уусмал дахь усгүй перманганы хүчил олж авах боломжгүй байсан, энэ нь 20% хүртэл тогтвортой байдаг. Энэ маш хүчтэй хүчил, 0.1 моль/дм 3 концентрацитай уусмал дахь диссоциацийн илэрхий зэрэг нь 93% байна.

Перманганы хүчил – хүчтэй исэлдүүлэгч бодис . Бүр илүү эрч хүчтэй харьцдаг Mn2O7, шатамхай бодисууд түүнтэй хүрэлцэхэд гал авалцдаг.

Перманганы хүчлийн давс гэж нэрлэдэг перманганатууд . Эдгээрээс хамгийн чухал нь калийн перманганат бөгөөд энэ нь маш хүчтэй исэлдүүлэгч бодис юм. Түүний органик болон органик бус бодисыг исэлдүүлэх шинж чанар нь химийн практикт ихэвчлэн тохиолддог.

Перманганатын ионы бууралтын зэрэг нь орчны шинж чанараас хамаарна.

1) хүчиллэг орчин Mn(II) (Mn 2+ давс)

MnO 4 - +8H + +5ē = Mn 2+ +4H 2 O, E 0 = +1.51 B

2) төвийг сахисан орчин Mn(IV) (манганы (IV) исэл)

MnO 4 - +2H 2 O+3ē=MnO 2 +4OH - ,E 0 = +1.23 B

3) шүлтлэг орчин Mn(VI) (манганатууд M 2 MnO 4)

MnO 4 - +ē =MnO 4 2-, E 0 = +0.56B

Эндээс харахад перманганатууд нь хамгийн хүчтэй исэлдүүлэх шинж чанартай байдаг хүчиллэг орчинд.

Манганат үүсэх нь хүчтэй шүлтлэг уусмалд үүсдэг бөгөөд энэ нь гидролизийг дарангуйлдаг K2MnO4. Урвал нь ихэвчлэн нэлээн шингэрүүлсэн уусмалд явагддаг тул төвийг сахисан орчинтой адил шүлтлэг орчинд перманганатын бууралтын эцсийн бүтээгдэхүүн нь MnO 2 юм (пропорциональ байдлыг харна уу).

Ойролцоогоор 250 хэмийн температурт калийн перманганат дараахь схемийн дагуу задардаг.

2KMnO 4(t) K 2 MnO 4(t) + MnO 2(t) + O 2(g)

Калийн перманганатыг антисептик болгон ашигладаг. 0.01-0.5% -ийн янз бүрийн концентрацитай усан уусмалыг шарх, хоолойг угаах болон үрэвслийн эсрэг бусад процедурыг ариутгахад ашигладаг. Калийн перманганатын 2-5% -ийн уусмалыг арьсны түлэгдэлтэд амжилттай ашигладаг (арьс хатаж, хөөс үүсэхгүй). Амьд организмын хувьд перманганатууд нь хор (уургийн коагуляци үүсгэдэг) юм. Тэдний саармагжуулалтыг 3% -ийн уусмалаар гүйцэтгэдэг H 2 O 2, цууны хүчлээр хүчиллэгжүүлсэн:

2KMnO 4 +5H 2 O 2 +6CH 3 COOH→2Mn(CH 3 COO) 2 +2CH 3 COOK +8H 2 O+ 5O 2

65. Рений нэгдлүүд (II), (III), (VI). Рений (VII) нэгдлүүд: исэл, рений хүчил, перренатууд.

Рений (II) оксид- органик бус нэгдэл, ReO томьёотой рений металлын исэл, усанд уусдаггүй хар талстууд нь гидрат үүсгэдэг.

Рений ислийн гидрат ReO H 2 O нь хүчиллэг орчинд рений хүчлийг кадмигаар багасгахад үүсдэг.

Рений (III) оксид- органик бус нэгдэл, Re 2 O 3 томъёотой рений металлын исэл, хар нунтаг, усанд уусдаггүй, гидрат үүсгэдэг.

Шүлтлэг орчинд рений (III) хлоридын гидролизийн үр дүнд олж авсан:

Усанд амархан исэлддэг:

Рений (VI) оксид- органик бус нэгдэл, ReO 3 томьёотой рений металлын исэл, хар улаан талст, усанд уусдаггүй.

Баримт.

· Рений (VII) оксидын харьцаа:

Рений (VII) ислийг нүүрстөрөгчийн дутуу ислээр бууруулах:

Химийн шинж чанар.

· Халах үед задардаг:

· Төвлөрсөн азотын хүчлээр исэлдүүлсэн:

Шүлтлэг металлын гидроксидтэй ренит ба перренат үүсгэдэг.

· Агаар мандлын хүчилтөрөгчөөр исэлдсэн:

Устөрөгчөөр багасгасан:

Рений (VII) оксид- органик бус нэгдэл, Re 2 O 7 томъёотой рений металлын исэл, цайвар шар гигроскопийн талстууд, хүйтэн усанд уусдаг, халуун усаар урвалд ордог.

Баримт.

Рений металлын исэлдэлт:

· Рений (IV) ислийг халаах үед задрах:

Рений (IV) оксидын исэлдэлт:

· Рений хүчлийг халаахад задрах:

Химийн шинж чанар.

· Халах үед задардаг:

· Халуун устай урвалд орно:

Шүлттэй урвалд орж перренат үүсгэдэг.

· Исэлдүүлэгч бодис:

Устөрөгчөөр багасгасан:

· Рений найрлагатай:

Нүүрстөрөгчийн дутуу исэлтэй урвалд орно:

Рений хүчил- органик бус нэгдэл, HReO 4 томъёотой хүчилтөрөгч агуулсан хүчил, зөвхөн усан уусмалд байдаг, давс үүсгэдэг. перренатууд.

ReO ба ReS2 зэрэг муу уусдаг нэгдлүүдээс рений шилжилтийг уусмал болгон хүчил задрах эсвэл уусдаг перренатууд эсвэл рений хүчил үүсгэх шүлтлэг хайлуулах замаар гүйцэтгэдэг. Үүний эсрэгээр, уусмалаас рений гаргаж авах нь кали, цезий, талли гэх мэт муу уусдаг перренат хэлбэрээр тунадасжуулах замаар явагддаг. Аммонийн перренат нь үйлдвэрлэлийн чухал ач холбогдолтой бөгөөд үүнээс металл ренийийг устөрөгчөөр багасгах замаар олж авдаг.

Рений хүчил нь Re2O7-ийг усанд уусгах замаар гаргаж авдаг.

Re2O7 + H2O = 2HReO4.

Рений хүчлийн уусмалыг мөн рений металыг устөрөгчийн хэт исэл, бромын ус, азотын хүчилд уусгах замаар гаргаж авдаг. Илүүдэл хэт ислийг буцалгах замаар зайлуулна. Рений хүчил нь ион солилцоо, электродиализ ашиглан перренатаас доод исэл ба сульфидыг исэлдүүлэх замаар гаргаж авдаг. Тохиромжтой болгох үүднээс 2-р хүснэгтэд рений хүчлийн уусмалын нягтыг харуулав.

Рений хүчил тогтвортой байдаг. Перхлорт ба манганы хүчлүүдээс ялгаатай нь маш сул исэлдүүлэх шинж чанартай байдаг. Түүний нөхөн сэргэлт ихэвчлэн удаан байдаг. Металл амальгам ба химийн бодисыг бууруулагч бодис болгон ашигладаг.

Перренатууд нь харгалзах перхлорат ба перманганатуудаас бага уусдаг бөгөөд дулааны хувьд илүү тогтвортой байдаг.

Талли, цезий, рубиди, калийн перренатууд хамгийн бага уусах чадвартай байдаг.

Perrhenates Tl, Rb, Cs, K, Ag нь муу уусдаг бодис, перренатууд, Ba, Pb (II) дундаж уусах чадвартай, перренатууд Mg, Ca, Cu, Zn, Cd гэх мэт. усанд маш сайн уусдаг. Кали ба аммонийн перренатын нэг хэсэг болох рени нь үйлдвэрлэлийн уусмалаас тусгаарлагддаг.

Калийн перренат KReO4 - жижиг өнгөгүй зургаан өнцөгт талстууд. 555 ° -т задралгүйгээр хайлдаг; илүү өндөр температурт ууршдаг, хэсэгчлэн задалдаг. Рений хүчлийн усан уусмал дахь давсны уусах чадвар нь устай харьцуулахад өндөр байдаг бол H2SO4 байгаа тохиолдолд бараг өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна.

Аммонийн перренат NH4ReO4 нь рений хүчлийг аммиакаар саармагжуулж гаргаж авдаг. Усанд харьцангуй сайн уусдаг. Уусмалаас талсжих үед энэ нь KReO4-тэй тасралтгүй хатуу уусмал үүсгэдэг. Агаарт халаахад 200°-аас эхлэн задарч, Re2O7 агуулсан сублимат, ReO2-ийн хар үлдэгдэл үүсгэдэг. Инерцийн уур амьсгалд задрахад урвалын дагуу зөвхөн рений (IV) оксид үүсдэг.

2NH4ReO4 = 2ReO2 + N2 + 4H2O.

Давсыг устөрөгчөөр багасгахад металлыг олж авна.

Органик суурьтай рений хүчлийн давсуудын дотроос нитрон перренат C20H17N4ReO4-ийг тэмдэглэж байна, энэ нь ацетат уусмалд уусах чадвар маш бага, ялангуяа нитрон ацетат илүүдэлтэй байдаг. Энэ давс үүсэх нь рений хэмжээг тодорхойлоход хэрэглэгддэг.

] үүнийг молекулын үндсэн төлөвтэй холбоотой 0-0 шилжилтийн зурвас гэж тайлбарлав. Тэрээр 620 нм (0-1) ба 520 нм (1-0) долгионы сул зурвасуудыг ижил электрон шилжилттэй холбон тайлбарлав. Невин [42NEV, 45NEV] нь 568 ба 620 нм (5677 ба 6237 Å) долгионы зурвасын эргэлтийн болон нарийн бүтцийн шинжилгээг хийж, 7 Π - 7 Σ электрон шилжилтийн төрлийг тодорхойлсон. Дараачийн ажлуудад [48NEV/DOY, 52NEV/CON, 57HAY/MCC] MnH ба MnD-ийн 7 Π - 7 Σ (A 7 Π - X 7 Σ +) шилжилтийн хэд хэдэн зурвасын эргэлтийн болон нарийн бүтцийг шинжилсэн.

Өндөр нарийвчлалтай лазер спектроскопийн аргууд нь манганы изотоп 55 Mn (I = 2.5) болон цөмийн спин байгаа тул 0-0 зурвасын A 7 Π - X 7 Σ + шугамын хэт нарийн бүтцийг шинжлэх боломжтой болгосон. 1 H протон (I = 1/2) [ 90VAR/FIE, 91VAR/FIE, 92VAR/GRA, 2007GEN/STE].

Ойролцоох IR ба нил ягаан спектрийн мужууд дахь хэд хэдэн MnH ба MnD зурвасын эргэлтийн болон нарийн бүтцийг [88BAL, 90BAL/LAU, 92BAL/LIN]-д шинжилсэн. Хамтлагууд нь нийтлэг доод электрон төлөвтэй дөрвөн квинтет шилжилтэд хамаарах нь тогтоогдсон: b 5 Π i - a 5 Σ +, c 5 Σ + - a 5 Σ +, d 5 Π i - a 5 Σ + ба e 5 Σ + - a 5 Σ + .

Ажлын явцад MnH ба MnD-ийн чичиргээ-эргэлтийн спектрийг олж авсан. X 7 Σ + газрын электрон төлөвт чичиргээний шилжилтийн (1-0), (2-1), (3-2) эргэлтийн болон нарийн бүтцийн шинжилгээг хийсэн.

Бага температурт матриц дахь MnH ба MnD-ийн спектрийг [78VAN/DEV, 86VAN/GAR, 86VAN/GAR2, 2003WAN/AND]-д судалсан. Хатуу аргон [78VAN/DEV, 2003WAN/AND], неон ба устөрөгч [2003WAN/AND] дахь MnH ба MnD-ийн чичиргээний давтамж нь хийн үе дэх ΔG 1/2 утгатай ойролцоо байна. Матрицын шилжилтийн хэмжээ (MnH ~ 11 см -1-ийн аргон дахь хамгийн их хэмжээ) нь харьцангуй ионы холбоо бүхий молекулуудын хувьд ердийн зүйл юм.

[78VAN/DEV]-д олж авсан электрон парамагнит резонансын спектр нь үндсэн төлөвийн 7 Σ тэгш хэмийг баталгаажуулсан. [78VAN/DEV]-д олж авсан хэт нарийн бүтцийн параметрүүдийг электрон-цөмийн давхар резонансын спектрийг шинжлэх үед [86VAN/GAR, 86VAN/GAR2]-д боловсронгуй болгосон.

MnH- ба MnD- анионуудын фотоэлектрон спектрийг [83STE/FEI]-д авсан. Спектр нь төвийг сахисан молекулын үндсэн төлөвт шилжих шилжилтийг болон T 0 = 1725±50 см -1 ба 11320±220 см -1 эрчим хүчээр өдөөгдсөн шилжилтийг тодорхойлдог. Эхний өдөөгдсөн төлөвийн хувьд v = 0-ээс v = 3 хүртэлх чичиргээний прогресс ажиглагдаж, чичиргээний тогтмолууд w e = 1720±55 см -1 ба w e тодорхойлогдсон. x e = 70±25 см -1. Өдөөгдсөн төлөвүүдийн тэгш хэмийг тогтоогоогүй байна [83STE/FEI, 87MIL/FEI] онолын үзэл баримтлалд үндэслэн зөвхөн таамаглал дэвшүүлсэн. Цахим спектрээс [88BAL, 90BAL/LAU] хожим олж авсан өгөгдөл болон онолын тооцооны үр дүн [89LAN/BAU] нь фотоэлектрон спектрийн өдөөгдсөн төлөвүүд нь 5 Σ + ба b 5 Π i болохыг хоёрдмол утгагүй харуулсан.

MnH-ийн анхдагч тооцоог янз бүрийн аргуудыг ашиглан хийсэн [73BAG/SCH, 75BLI/KUN, 81DAS, 83WAL/BAU, 86CHO/LAN, 89LAN/BAU, 96FUJ/IWA, 2003WAN/AND, 2004RIN/05/ PET, 2006FUR/ PER, 2006KOS/MAT]. Бүх ажилд үндсэн төлөв байдлын параметрүүдийг олж авсан бөгөөд зохиогчдын үзэж байгаагаар туршилтын өгөгдөлтэй нэлээд сайн тохирч байна.

Термодинамик функцүүдийн тооцоонд: a) үндсэн төлөв X 7 Σ +; б) туршилтаар ажиглагдсан өдөөгдсөн төлөв байдал; в) [89LAN/BAU]-д тооцоолсон d 5 Δ ба B 7 Σ + төлөв; г) 40000 см хүртэлх молекулын бусад холбогдох төлөвийг харгалзан синтетик (тооцоолсон) төлөвүүд -1.

MnH ба MnD-ийн үндсэн төлөвийн чичиргээний тогтмолыг [52NEV/CON, 57HAY/MCC]-д, [89URB/JON, 91URB/JON, 2005GOR/APP]-д маш өндөр нарийвчлалтайгаар авсан. Хүснэгтэнд Mn.4 утгууд нь [2005GOR/APP]-аас авсан.

MnH ба MnD-ийн үндсэн төлөвийн эргэлтийн тогтмолыг [42NEV, 45NEV, 48NEV/DOY, 52NEV/CON, 57HAY/MCC, 74PAC, 75KOV/PAC, 89URB/JON, 91URB/JON/ORGRAG, 920V-д авсан. /APP, 2007GEN /STE]. B0-ийн утгуудын ялгаа нь 0.001 см -1, B e - 0.002 см -1 дотор байна. Эдгээр нь хэмжилтийн өөр өөр нарийвчлал, өөр өөр өгөгдөл боловсруулах аргуудтай холбоотой юм. Хүснэгтэнд Mn.4 утгууд нь [2005GOR/APP]-аас авсан.

Ажиглагдсан өдөөгдсөн төлөвүүдийн энергийг дараах байдлаар олж авсан. Төлөвийн хувьд 5 Σ + T 0 утгыг [ 83STE/FEI ]-аас авна (текстээс дээрхийг үзнэ үү). Хүснэгтийн бусад квинтет мужуудын хувьд. Mn.4 T 0 a 5 Σ + T = 9429.973 см -1 ба T = 11839.62 см -1 [ 90BAL/LAU ], T 0 = 20880.56 см -1 ба T 0 = 22331.2 утгуудыг нэмснээр олж авсан энерги. см -1 байна [92БАЛ/ЛИН]. Төрийн төлөө А 7 Π нь [84HU/GER]-аас T e-ийн утгыг харуулж байна.

Төрийн эрчим хүч г[89LAN/BAU]-д тооцоолсон 5 D нь 2000 см -1-ээр буурсан бөгөөд энэ нь туршилтын болон тооцоолсон төлөв байдлын энергийн зөрүүтэй тохирч байна. б 5 Π би. B 7 Σ + -ийн энергийг туршилтын энергид нэмснээр тооцоолно А 7 Π потенциаль муруйн график дээрх эдгээр төлөвүүдийн энергийн ялгаа [89LAN/BAU].

MnH-ийн өдөөгдсөн төлөвийн чичиргээ болон эргэлтийн тогтмолуудыг термодинамик функцийн тооцоонд ашиглаагүй бөгөөд лавлагаа болгон Хүснэгт Mn.4-т өгсөн болно. Чичиргээний тогтмолуудыг [ 83STE/FEI ] (a 5 Σ +), [ 90BAL/LAU ] ()-ын өгөгдлийн дагуу өгсөн болно. в 5 Σ +), [ 92BAL/LIN ] ( г 5 Πi, д 5 Σ +), [ 84HUY/GER ] ( А 7 Π). Эргэлтийн тогтмолуудыг [90BAL/LAU]-аас авсан өгөгдлийн дагуу өгсөн. б 5 Πi, в 5 Σ +), [ 92BAL/LIN ] (a 5 Σ + , г 5 Πi, д 5 Σ +), [ 92VAR/GRA ] ( Б 0 ба Д 0 А 7 Π) ба [ 84HUGH/GER ] (a 1 А 7 Π).

Ажиглагдаагүй электрон төлөвүүдийн энергийг тооцоолохын тулд Mn + H - ионы загварыг ашигласан. Загварын дагуу 20000 см -1-ээс доош молекул нь аль хэдийн тооцсоноос өөр төлөвгүй, өөрөөр хэлбэл. туршилтанд ажиглагдсан ба/эсвэл тооцоолсон төлөвүүд [89LAN/BAU]. 20000 см -1-ээс дээш өндөрт загвар нь Mn + (3d 5 4s)H - , Mn + (3d 5 4p)H - ба Mn + (3d 6)H - гэсэн гурван ионы тохиргоонд хамаарах олон тооны нэмэлт электрон төлөвийг таамаглаж байна. Эдгээр мужууд нь [2006KOS/MAT]-д тооцсон мужуудтай сайн харьцуулагддаг. Загвараас тооцоолсон мужуудын энерги нь туршилтын өгөгдлийг харгалзан үздэг тул зарим талаар илүү нарийвчлалтай байдаг. 20000 см -1-ээс дээш үнэлэгдсэн олон тооны төлөвийн улмаас тэдгээрийг хэд хэдэн энергийн түвшинд синтетик төлөвт нэгтгэдэг (Хүснэгт Mn.4-ийг үзнэ үү).

MnH(g) термодинамик функцийг (1.3) - (1.6) , (1.9) , (1.10) , (1.93) - (1.95) тэгшитгэлийг ашиглан тооцоолсон. Үнэ цэнэ Q intгэсэн таамаглалын дагуу арван дөрвөн өдөөгдсөн төлөвийг харгалзан (1.90) - (1.92) тэгшитгэлийг ашиглан түүний деривативуудыг тооцоолсон. Q kol.vr ( би) = (p i /p X)Q kol.vr ( X) . X 7 Σ + төлөвийн чичиргээ-эргэлтийн хуваалтын функц ба түүний деривативуудыг энергийн түвшний шууд нийлбэрээр (1.70) - (1.75) тэгшитгэлийг ашиглан тооцоолсон. Тооцоололд утгууд бүхий бүх энергийн түвшинг харгалзан үзсэн Ж< J max ,v , хаана Ж(1.81) нөхцлөөс max ,v олдсон. X 7 Σ + төлөвийн чичиргээ-эргэлтийн түвшинг (1.65) тэгшитгэл, коэффициентүүдийн утгыг ашиглан тооцоолсон. ЮЭдгээр тэгшитгэл дэх kl-ийг Хүснэгтэд өгөгдсөн 55 Mn 1 H молекулын тогтмолуудаас устөрөгчийн изотопуудын байгалийн холимогт харгалзах изотопын өөрчлөлтийн хамаарлыг (1.66) ашиглан тооцоолсон. Mn.4. Коэффициент утгууд Ю kl , түүнчлэн тоо хэмжээ vхамгийн их ба Ж lim-ийг хүснэгтэд үзүүлэв. Mn.5.

MnH(g)-ийн тооцоолсон термодинамик функцүүдийн гол алдаа нь тооцоолох аргаас шалтгаална. Φº-ийн утгын алдаа ( Т) цагт T= 298.15, 1000, 3000 ба 6000 К-ийг тус тус 0.16, 0.4, 1.1 ба 2.3 J×K‑1×моль-1 гэж тооцсон.

MnH(g)-ийн термодинамик функцийг өмнө нь [74SCH]-д 5000 К хүртэл өдөөгдсөн төлөвийг, [[74SCH]-д 6000 К хүртэл өдөөгдсөн төлөвийг харгалзахгүйгээр урьд өмнө тооцоолсон.

Д° 0 (MnH) = 140 ± 15 кЖ× моль ‑1 = 11700 ± 1250 см ‑1.

Хоёртын нэгдлүүд.

"Би" нь хоёр гэсэн үг. Хоёртын нэгдлүүд нь хоёр CE-ийн атомуудаас бүрддэг.

Оксид.

Хоёр ЧЭ-ээс бүрдэх хоёртын нэгдлүүд, тэдгээрийн нэг нь хүчилтөрөгчисэлдэлтийн төлөвт - 2 ("хасах" хоёр) гэж нэрлэдэг ислүүд.

Оксид нь дэлхийн царцдас болон орчлон ертөнцөөс олддог маш түгээмэл төрлийн нэгдлүүд юм.

Оксидын нэрсийг схемийн дагуу үүсгэнэ.

Оксидын нэр = "оксид" + генийн тохиолдолд элементийн нэр + (исэлдэлтийн төлөв - Ромын тоо), хэрэв хувьсагч бол тогтмол бол бүү тавь.

Оксидын жишээ.Зарим нь бий өчүүхэн (түүхэн)Нэр.

1. H 2 O - устөрөгчийн исэл ус

CO 2 - нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (IV) нүүрстөрөгчийн давхар исэл (нүүрстөрөгчийн давхар исэл)

CO – нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (II) нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (нүүрстөрөгчийн дутуу исэл)

Na 2 O - натрийн исэл

Al 2 O 3 - хөнгөн цагаан ислийн хөнгөн цагаан исэл

CuO - зэс (II) исэл

FeO - төмрийн (II) исэл

Fe 2 O 3 - төмрийн (III) оксидын гематит (улаан төмрийн хүдэр)

Cl 2 O 7 - хлор (VII) оксид

Cl 2 O 5 - хлор (V) оксид

Cl 2 O - хлор (I) оксид

SO 2 - хүхрийн исэл (IV) хүхрийн давхар исэл

SO 3 - хүхрийн исэл (VI)

CaO - кальцийн исэлд тэсвэртэй шохой

SiO 2 - цахиурын исэл элс (цахиур)

MnO - манганы (II) оксид

N2O- азотын исэл (I) "инээх хий"

NO- азотын исэл (II)

N2O3 - азотын исэл (III)

NO2-азотын исэл (IV) "үнэгний сүүл"

N2O5 - азотын исэл (V)

Бид химийн элементийн исэлдэлтийн төлөвийг харгалзан индексийг томъёонд байрлуулна.

Оксидыг бичиж, CE-ийн исэлдэлтийн төлөвийг зохион байгуул. Нэрээр нь зохиож чаддаг байх ислийн томъёо.

Бусад хоёртын нэгдлүүд.

Дэгдэмхий устөрөгчийн нэгдлүүд.

Доод талд нь PS-д "Дэгдэмхий устөрөгчийн нэгдлүүд" хэвтээ шугам байдаг.
Томьёог энд жагсаасан байна: RH4 RH3 RH2 RH
Томъёо бүр өөрийн бүлэгт хамаарна.

Жишээлбэл, дэгдэмхий устөрөгчийн нэгдэл N(азот)-ийн томъёог бич.

Бид үүнийг PS-ээс олж, V бүлгийн доор ямар томьёо бичсэнийг харна уу.

RH3 байна. R-ийн оронд бид азотын элементийг орлуулж, энэ нь болж байна аммиак NH3.

Азот нь "8"-аас өмнө 3 электрон шаардлагатай тул тэдгээрийг гурван устөрөгчөөс холдуулж, азотын исэлдэлтийн төлөв -3, устөрөгчийнх нь +;

SiH4 нь эвгүй үнэртэй өнгөгүй силан хий юм.
PH3 - ялзарсан загасны үнэртэй фосфины хортой хий

AsH 3 - сармисны үнэртэй арсины хортой хий
H2S - устөрөгчийн сульфид нь ялзарсан өндөгний үнэртэй хортой хий юм
HCl - устөрөгчийн хлоридУсан дахь уусмал нь агаарт гарч буй хурц үнэртэй хийг давсны хүчил гэж нэрлэдэг; Энэ нь ходоодны шүүсэнд бага хэмжээгээр агуулагддаг.

NH3 аммиакхүчтэй цочроох үнэртэй хий.

Түүний усан дахь уусмалыг нэрлэдэг аммиак.

Металл гидридүүд.

Гэртээ:догол мөр 19, жишээ нь. 3.4 бичгээр. Тэмдэглэлээс хоёртын нэгдлүүдийн томьёо, хэрхэн үүсдэг, нэрийг мэдэж аваарай.

Марганц дахь устөрөгчийн уусах чадварыг судлах анхны системчилсэн судалгааг Лакмейер-Хассе, Шенк нар хийсэн. Тэд уусах чадварын өөрчлөлт нь α⇔β хувирал дагалддаг болохыг харуулсан. Тэд үйлдвэрлэлийн түвшний манганы туршилт хийж байсан тул тэдгээрийн үр дүн нь өндөр цэвэршилттэй манган дээр хийсэн хожмын ажлын тоон үзүүлэлттэй нийцэхгүй байгаа нь гайхах зүйл биш юм.
20-1300 градусын температурын нарийвчилсан судалгааг манганы нэрмэл дээр Сиверц, Мориц, түүнчлэн электролитийн нэрмэл манганы талаар Поттер, Лукенс нар хийсэн. Энэ хоёр тохиолдолд өмнө нь бүрэн хийгүй болсон металлын тэнцвэрт байдалд байгаа устөрөгчийн даралтыг өөр өөр температурт хэмжсэн.
Хоёр судалгаа хоёулаа ижил төстэй үр дүнд хүрсэн. Зураг дээр. 79-р зурагт цэвэр манганы хоёр дээжийг халаах, хөргөх явцад 20-1300 хэмийн температурт 100 г марганец шингэсэн устөрөгчийн эзэлхүүний талаарх Сивертс, Мориц нарын мэдээллийг харуулав.

Манганы α-өөрчлөлтөнд устөрөгчийн уусах чадвар эхлээд буурч, дараа нь температур нэмэгдэх тусам нэмэгддэг. β-манган дахь устөрөгчийн уусах чадвар нь α-манганыхаас мэдэгдэхүйц өндөр байдаг тул β→α хувирал нь устөрөгчийн шингээлт мэдэгдэхүйц нэмэгддэг. β-манганы уусах чадвар температурын дагуу нэмэгддэг.
β→γ хувиргалт нь мөн устөрөгчийн уусах чадвар нэмэгдэж дагалддаг бөгөөд энэ нь γ-манган, түүнчлэн β-манган дахь температур нэмэгдэх тусам нэмэгддэг. Өөрчлөлт нь уусах чадвар буурах дагалддаг. δ-манган дахь устөрөгчийн уусах чадвар нь хайлах цэг хүртэл нэмэгдэж, шингэн манган дахь устөрөгчийн уусах чадвар нь манганы хатуу төлөвт хувирсан аливаа өөрчлөлтөд уусах чадвараас мэдэгдэхүйц өндөр байдаг.
Тиймээс манганы янз бүрийн аллотропик өөрчлөлтөд устөрөгчийн уусах чадварын өөрчлөлт нь аллотропийн өөрчлөлтийн температур, түүнчлэн халаалт, хөргөлтийн янз бүрийн хурдаар гистерезисийг судлах энгийн бөгөөд гоёмсог аргыг боловсруулах боломжийг олгодог.
Поттер, Лукенсийн үр дүн нь ерөнхийдөө Сивертс, Мориц нарын үр дүнтэй маш ойрхон байгааг Хүснэгт дэх өгөгдлийг судалж үзэхэд харж болно. 47. Өрөөний температураас 500° хүртэлх температурт α фазын уусах чадвар өөрчлөгдсөнийг эс тооцвол үр дүнгийн тууштай байдал маш сайн байна: Сивертс, Мориц нар уусах чадвар нь Поттерын өгөгдлөөс хамаагүй өндөр байгааг олж тогтоосон. болон Лукенс. Энэ зөрүүгийн шалтгаан тодорхойгүй байна.

Поттер, Лукенс нар тогтмол температурт устөрөгчийн уусах чадвар (V) нь даралтаас хамааран (P) өөрчлөгддөг болохыг тогтоожээ.

Энд K нь тогтмол.
Ямар ч судлаач манганы гидрид олоогүй байна.
Электролитийн манган дахь устөрөгчийн агууламж. Цахилгааны тунадасжилтын үед устөрөгч катод дээр хуримтлагддаг тул олж авсан метал нь устөрөгч агуулсан байх нь гайхах зүйл биш юм.
Электролитийн манганы устөрөгчийн агууламж, түүнийг зайлуулахтай холбоотой асуудлыг Поттер, Хейс, Лукенс нар судалжээ. Бид өмнө нь тасалгааны температурт гурван сарын турш хадгалж байсан үйлдвэрлэлийн цэвэршүүлсэн энгийн электролитийн манганы судалтай.
Устөрөгчийн ялгарсан (ялгаруулсан) эзлэхүүнийг хэмжилтийг 1300 ° хүртэл температурт хийсэн; үр дүнг Зураг дээр үзүүлэв. 80.
200 ° хүртэл халаахад маш бага хий ялгардаг боловч аль хэдийн 300 ° -т маш их хэмжээний эзэлхүүн ялгардаг. 400 градусын температурт бага зэрэг илүү ялгардаг боловч дараа нь халаах үед ялгарах устөрөгчийн хэмжээ бага зэрэг өөрчлөгддөг, гэхдээ манганы аллотропийн өөрчлөлтөөс болж уусах чадвар өөрчлөгддөггүй.
Манган нь 100 г металл тутамд ойролцоогоор 250 см3 устөрөгч агуулдаг болохыг тогтоожээ. Хэвийн даралттай агаарт 1 цаг 400° хүртэл халаахад зайлуулж болох хэмжээний 97% нь арилдаг. Хүлээгдэж буйгаар гаднах даралт буурах тусам ижил хэмжээний устөрөгчийг зайлуулахын тулд халаалтын богино хугацаа шаардагдана.
Манганд агуулагдах устөрөгч нь хэт ханасан завсрын хатуу уусмал үүсгэдэг гэж үздэг. α-манганы торны параметрт устөрөгчийн нөлөөг Поттер, Хубер нар судалсан; торны тодорхой тэлэлт (өсөлт) ажиглагдаж байна (Хүснэгт 48), 100 г металл тутамд 1 см3 устөрөгчийн агууламж 0.0003% байна.
Устөрөгчийг зайлуулахын тулд халаах нь торны шахалтыг (агшилт) үүсгэдэг (Хүснэгт 49).

Устөрөгчийн агууламж өндөртэй дээж дээрх торны параметрүүдийг нарийн хэмжих нь бүдгэрсэн дифракцийн хэв маягийг олж авдаг тул маш хэцүү байдаг. Поттер, Хубер нар үүнийг металл дахь хийн жигд бус тархалттай холбон тайлбарладаг. Энэ бүдэгрэл нь устөрөгчийн агууламж нэмэгдэх тусам нэмэгдэхгүй бөгөөд устөрөгчийн агууламж ихсэх тусам бага зэрэг буурдаг. 100 г тутамд 615 см3-аас их устөрөгчийн агууламжтай электролитийн манган авах боломжгүй болох нь тогтоогдсон бөгөөд энэ нь α-манганы нэгж эсэд хоёр устөрөгчийн атомтай тохирч байна. Металл дахь устөрөгчийн жигд тархалтаар энгийн сүлжээнүүдийн гажуудал тэнцүү байх ёстой бөгөөд дифракцийн загвар нь тодорхой шугамтай байх ёстой.

Манган бол хатуу, саарал металл юм. Түүний атомууд нь гадна талын электрон бүтэцтэй байдаг

Манганы металл устай урвалд орж, хүчилтэй урвалд орж манганы (II) ион үүсгэдэг.

Төрөл бүрийн нэгдлүүдэд марганец нь исэлдэлтийн төлөвийг харуулдаг. Манганы исэлдэлтийн түвшин нэмэгдэхийн хэрээр түүний ислийн хүчиллэг байдал нэмэгддэг.

манган (II)

Манганы энэ хэлбэр нь хамгийн тогтвортой байдаг. Энэ нь таван тойрог замд нэг электронтой гадаад электрон тохиргоотой.

Усан уусмалд манганы (II) ионууд нь цайвар ягаан нийлмэл гексаакваманган (II) -ийг үүсгэдэг, харин шүлтлэг орчинд манганы (II) оксидын цагаан тунадас үүсгэдэг үндсэн оксидын шинж чанар.

Манган (III)

Манган (III) нь зөвхөн нарийн төвөгтэй нэгдлүүдэд байдаг. Манганы энэ хэлбэр нь тогтворгүй байдаг. Хүчиллэг орчинд манган (III) нь манган (II) ба манган (IV) болж үл хамаарна.

Манган (IV)

Манганы (IV) хамгийн чухал нэгдэл бол исэл юм. Энэхүү хар нэгдэл нь усанд уусдаггүй. Энэ нь ион бүтэцтэй байдаг. Тогтвортой байдал нь торны өндөр энтальпитай холбоотой юм.

Манганы (IV) оксид нь сул амфотер шинж чанартай байдаг. Энэ нь хүчтэй исэлдүүлэгч бодис бөгөөд жишээлбэл, төвлөрсөн давсны хүчлээс хлорыг зайлуулдаг.

Энэ урвалыг лабораторид хлор үйлдвэрлэхэд ашиглаж болно (16.1-р хэсгийг үзнэ үү).

Манган (VI)

Манганы исэлдэлтийн энэ төлөв тогтворгүй байдаг. Калийн манганатыг (VI) манганы (IV) ислийг хүчтэй исэлдүүлэгч бодис, жишээлбэл калийн хлорат эсвэл калийн нитраттай хольж авч болно.

Калийн манганат (VI) нь ногоон өнгөтэй. Энэ нь зөвхөн шүлтлэг уусмалд тогтвортой байдаг. Хүчиллэг уусмалд энэ нь манган (IV) ба манган (VII) болж үл хамаарна:

манган (VII)

Манган нь хүчтэй хүчиллэг исэлд ийм исэлдэлтийн төлөвтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч хамгийн чухал манганы (VII) нэгдэл бол калийн манганат (VII) (калийн перманганат) юм. Энэхүү хатуу бодис нь усанд маш сайн уусч, хар ягаан өнгийн уусмал үүсгэдэг. Манганат нь тетраэдр бүтэцтэй. Бага зэрэг хүчиллэг орчинд энэ нь аажмаар задарч, манганы (IV) ислийг үүсгэдэг.

Шүлтлэг орчинд калийн манганат (VII) буурч, эхлээд ногоон калийн манганат (VI), дараа нь манганы (IV) исэл үүсдэг.

Калийн манганат (VII) нь хүчтэй исэлдүүлэгч бодис юм. Хангалттай хүчиллэг орчинд энэ нь буурч, манганы (II) ионыг үүсгэдэг. Энэ системийн стандарт исэлдүүлэх потенциал нь системийн стандарт потенциалаас давсан тул манганат нь хлоридын ионыг хлорын хий болгон исэлдүүлдэг.

Манганатын хлоридын ионы исэлдэлт нь тэгшитгэлийн дагуу явагдана

Калийн манганат (VII) нь лабораторийн практикт исэлдүүлэгч бодис болгон өргөн хэрэглэгддэг.

хүчилтөрөгч, хлор үйлдвэрлэх (15 ба 16-р бүлгийг үзнэ үү);

хүхрийн давхар исэл ба хүхэрт устөрөгчийн аналитик туршилтыг явуулах (15-р бүлгийг үзнэ үү); бэлдмэлийн органик химийн чиглэлээр (19-р бүлгийг үзнэ үү);

редокс титриметрийн хэмжээст урвалж болгон.

Калийн манганатын (VII) титриметрийн хэрэглээний жишээ бол төмрийн (II) ба этандиоатуудын (оксалатуудын) тусламжтайгаар тоон тодорхойлох явдал юм.

Гэсэн хэдий ч калийн манганатыг (VII) өндөр цэвэршилтээр олж авахад хэцүү байдаг тул үүнийг титриметрийн үндсэн стандарт болгон ашиглах боломжгүй юм.